2010年平邑一中高三元旦竞赛物理试题

12010年平邑一中高三元旦竞赛物理试题2009年12月本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．第Ⅰ卷l～3页，第Ⅱ卷4～6页，共6页．满分100分，考试时间100分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的．全部选对的得4分，选不全的得2分。有错选或不答的得0分．1．下列说法正确的是（）A．行星的运动和地球上物体的运动遵循不同的规律B．物体在转弯时一定受到力的作用C．月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用D．物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力和下滑力的作用2．用一根长0.5m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（g取210m/s）（）A．3m2B．2m2C．1m2D．3m43．为了保证行车安全，汽车上设计了安全带。假定某司机的质量为70kg，汽车车速为108km/h，他从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5s，则安全带对他的作用力大小约为（）A．400NB．600NC．800ND．1000N4．如右图所示，两条直导线互相垂直，相距很近，但不接触，其中一条直导线ＡＢ是固定的，另一条直导线ＣＤ能自由转动，当电流按图示的方向通入两条导线时，ＣＤ导线将（）2Ａ．不动Ｂ．顺时针方向转动，同时靠近导线ＡＢＣ．逆时针方向转动，同时离开导线ＡＢＤ．逆时针方向转动，同时靠近导线ＡＢ5．构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面。自动充电式电动车就是很好的一例。将电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接，当骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以通过发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来。现有某人骑车以500J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图中的线①所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则第二次向蓄电池所充的电能是（）A．300JB．250JC．200JD．500J6．如图所示，带电平行板间匀强电场竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，某带电小球从光滑绝缘轨道上的ａ点自由滑下，经轨道端点Ｐ进入板间后恰好沿水平方向做直线运动．现使小球从稍低些的ｂ点开始自由滑下，在经过Ｐ点进入板间后的运动过程中（）Ａ．其动能将会增大Ｂ．其电势能将会增大Ｃ．小球所受的洛伦兹力将会增大Ｄ．小球受到的电场力将会增大7．如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a（不计重力）以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，3另一个同样的粒子b（不计重力）仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子bA．穿出位置一定在O′点下方B．穿出位置一定在O′点上方C．运动时，在电场中的电势能一定减小D．在电场中运动时，动能一定减小8．以自行车代替汽车出行，可以减少我们现代生活中留下的“磁足迹”，积极应对全球气候变暖的严峻挑战。我们的各种行为留下的“磁足迹”可以用直观的“磁足迹计数器”进行估算。比如：开车的二氧化碳排放量（Kg）=汽油消耗升数×2.3设骑车代替开车出行100Km，可以节约9L，则可以减排的二氧化碳约（）A．100KgB．20KgC．2.3KgD．9Kg9．传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力Ｆ作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路．那么（）Ａ．当Ｆ向上压膜片电极时，电容将减小Ｂ．当Ｆ向上压膜片电极时，电容将增大Ｃ．若电流计有示数，则压力Ｆ发生变化Ｄ．若电流计有示数，则压力Ｆ不发生变化10．如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的．两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，Ｍ、Ｎ为轨道的最低点，则（）Ａ．两小球到达轨道最低点的速度vＭ＞vＮＢ．两小球到达轨道最低点时对轨道的压力FＭ＞FＮＣ．小球第一次到达Ｍ点的时间大于小球第一次到达Ｎ点的时间4Ｄ．在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端．第Ⅱ卷(共60分)注意事项：1．答卷前要将密封线内的项目填写清楚。2．用黑色中性笔在试题答题纸规定的位置作答。二、本题共2小题，共12分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。11．（4分）图中为游标卡尺与螺旋测微器的读数示意图，则由示意图可读出游标卡尺读数为mm，螺旋测微器读数为mm。512．（8分）一个用电器Ｒ０，标有“10Ｖ,2Ｗ”，为测定它在不同电压下的电功率及额定电压下的电功率，需测不同工作状态下通过用电器的电流和两端电压．现有器材如下：12Ｖ，内电阻可不计电流表0～0.6～3Ａ内阻在0.1Ω以下0～300ｍＡ，内阻约5Ω0～15Ｖ，内阻约15kΩ10Ω2Ａ1kΩ0.5Ａ（1）实验中电流表应选用___________，滑动变阻器应选用___________．（都填字母序号）（2）在右边的方框中画出实验误差较小的实验电路图．三、本题共4小题，满分48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．（10分）角速度计可测量航天器自转的角速度ω，其结构如图所示．当系统绕ＯＯ/转动时，元件Ａ在光滑杆上发生滑动，并输出电压信号成为航天器的制导信号源．已知Ａ质量为ｍ，弹簧的劲度系数为ｋ，原长为Ｌ０，电源电动势为Ｅ，内阻不计．滑动变阻器总长为Ｌ，电阻分布均匀，系统静止时滑动变阻器滑动头Ｐ在中点，与固定接点Ｑ正对，当系统以角速度ω转动时，求：（1）弹簧形变量x与ω的关系式；2）电压表的示数Ｕ与角速度ω的函数关系．614．（10分)如图所示，在Ａ、Ｂ两点间接一电动势为4Ｖ，内电阻为1Ω的直流电源，电阻1R、2R、3R的阻值均为3Ω，电容器Ｃ的电容为30μＦ，电流表的内阻不计，求：⑴闭合开关s，稳定后电流表的读数。⑵拆去电流表稳定后，C的电量如何变化?变化量是多少?15．（12分）如图所示，空间存在水平向右的匀强电场E=1N/C和垂直纸面向外的匀强磁场B=1T，一个质量为m=0.3kg、带电荷量为+q=1C的小球套在不光滑的足够长的竖直绝缘杆上，从静止开始下滑。已知滑动摩擦系数为μ=0.5(重力加速度取10m/s2)(1)求下滑过程中小球具有的最大加速度am多大，并求此时的速度v多大?(2)求下滑过程中小球具有的最大速度vm多大?16．(16分)如图所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一匀强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为-q(q0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场。粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点。已知OP=l，lOQ32，不计重力。求:（1）M点与坐标原点O间的距离；（2）粒子从P点运动到坐标原点O点所用的时间。15题图72010年平邑一中高三元旦竞赛物理答题纸2009年12月第Ⅱ卷(共60分)注意事项：1．答卷前要将密封线内的项目填写清楚。2．用黑色中性笔在试题答题纸规定的位置作答。二、本题共2小题，共12分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。11．（4分）读数为mm，螺旋测微器读数为mm。12．（1）实验中电流表应选用___________，滑动变阻器应选用___________．（都填字母序号）（2）在右边的方框中画出实验误差较小的实验电路图．三、本题共4小题，满分48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．（10分）814．（10分)915．（12分)1016．（16分)112010年平邑一中高三元旦竞赛物理试题答案2009年12月一、选择题40分题号12345678910答案BDADCABCCBBCAD二、填空题12分11．50.15mm（2分）5.693mm（2分）(附近的也给分)12．（1）ＣＥ（2）如图18所示．三、本题共4小题，满分48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．(10分)解：(5分)（1）据牛顿第二定律，有ｎ＝ｍａ＝ｍω２Ｒ，Ｆｎ＝ｋｘ＝ｍω２（Ｌ０＋ｘ），即ｘ＝ｍω２Ｌ０／（ｋ－ｍω２）．(5分)（2）电压表示数Ｕ＝ｘＥ／Ｌ＝ｍω２Ｌ０Ｅ／Ｌ（ｋ－ｍω２）．14．（10分)解：（4分）⑴开关Ｓ合上稳定后Ｃ两端电压与Ｒ１端电压相同为Ｕ，则ArREI13电流表读数为总电流1A12（6分）⑵电容两端电压Ｕ=IR3=3VＣ带电CCUQ5109拆去电流表稳定后ArRRREI4.0321电容上电压为VRRIU4.2)(32因UU知电容电量减小,减少量是CUUCQ5108.1)(15．（12分）解析：(6分)（1）分析小球运动可知：当洛电FF时，加速度最大此时2/10smgmGamBqvEqsmBEv/1/(6分)(2)当小球合力等于零时，速度最大为mv竖直有：0fFmg..............①水平有：qEBqvFmN................②又NfFF..................③由①②③得：smqBqEmgvm/716．(16分)【解析】(注意B不是已知量)(8分)（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，在y轴负方向上做初速度为零的匀加速运动，设加速度的大小为a；在x轴正方向上做匀速直线运动，设速度为0v，粒子从P点运动到Q点所用的时间为1t，进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角13为，则qEam①012yta②001xvt③其中0023,xlyl。又有10tanatv④联立②③④式，得30因为MOQ、、点在圆周上，=90MOQ，所以MQ为直径。从图中的几何关系可知。23Rl⑥6MOl⑦(8分)（2）设粒子在磁场中运动的速度为v,从Q到M点运动的时间为2t,则有0cosvvsin=y⑧R35=t2⑨带电粒子自P点出发到M点所用的时间为t为12+ttt⑩联立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式，并代入数据得qEml2635+qEml2=t○11